高考化学 考点复习讲析（24）铁及其化合物.doc

2014高考化学考点复习讲析考点24铁及其化合物考点聚焦1知道铁及其化合物的物理性质。2了解铁及其化合物的化学性质3了解fe3+的氧化性，认识fe3+ +和fe2+之间的相互转化4学会fe3+ -的检验方法5了解fe(oh)3的制备方法及其受热分解。知识梳理一、 铁元素的原子结构与自然界的存在铁元素位于周期表周期族，其电子排布式为 ，原子结构示意图为 ：在自然界中主要以 形式存在，如磁铁矿（主要成分为 ）、赤铁矿（主要成分为 ）。二、 铁的性质1、物理性质：银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。思考：纯铁抗蚀能力特别强，而我们常见的铁并非如此，为什么？2、化学性质铁是 的金属，通常显+2、+3价思考：比较fe3+与fe2+的电子排布式，谁稳定？（1）与非金属单质反应与o2反应： 与cl2反应： 与s反应： （2）与水反应与水蒸汽反应 常温下，铁与水不起反应，但潮湿的空气里，铁易被腐蚀，形成铁锈。反应方程式为： 、 （3）与酸反应非氧化性酸（如稀硫酸、盐酸）现象： 反应离子方程式： 氧化性酸：常温下，铁遇浓硫酸、浓硝酸会 。（a） 与过量稀hno3反应 （b） 过量的fe与稀 hno3反应 （c） 与浓hno3共热 （4）与盐溶液反应与cuso4反应： 与fecl3反应： 思考：铁与其他物质反应时，何时生成+2价铁的化合物？何时生成+3价铁的化合物？三、 铁的化合物1、铁的氧化物化学式feofe2o3fe3o4名称(俗名)色、态溶解性都难溶于水金属价态与hcl反应与hno3反应与hi反应与还原剂(高温)h2coal稳定性用途2、铁的氢氧化物化学式fe(oh)2 fe(oh)3 名称物理性质色、态水溶性酸碱性与酸反应盐酸硝酸稳定性实验室制备思考： 如何避免制取fe(oh)2时fe2+被氧化变质？如何制备氢氧化铁胶体？3、fe2+、fe3+的性质及检验（1）fe2+ 的性质水溶液是 色与kscn溶液 ，再滴 则变红与反应 现象： 反应方程式： 、 既有 又有 ，但主要体现 。fe2+ 可被强氧化剂（如 ）可将fe2+氧化成fe3+。（2）fe3 +的性质水溶液是 色与kscn溶液 ，反应方程式 与反应 现象： 反应方程式： 只有 性，fe3+可被还原剂（如 ）可将fe3+还原成fe2+。fe3+有较强水解能力。水解方程式为： 思考：能用加热蒸发fecl3溶液得获得fecl3固体吗？fe2(so4)3呢？fe3+与 、能共存吗？（3）fe2+、fe3+的检验检验fe2+的方法：（a）kscn法：先滴加kscn溶液，若溶液不显血红色，再滴加氯水，若溶液显血红色。说明原溶液中有fe2+。（b）碱液法：现象 检验fe3+的方法（a）kscn法： 现象 （b）碱液法： 现象 （c）苯酚法： 现象 试题枚举【例1】在铁和铜的混合物中，加入不足量的稀硝酸，反应后剩余金属m1g；再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后 ，剩余金属m2g，则m1和 m2之间的关系是（ ）am1一定大于m2 b.m1 可能等于m2c.m1一定等于m2 c.m1 可能大于m2 解析： m1g金属中的金属有两种情况（1）只有铜（2）铜、铁都有，加入稀硫酸后，若认为稀硫酸只和铁反应，则会选择b、c。其实加入稀硫酸后，原溶液中的no3-和稀硫酸中的h+共存，相当于有稀硝酸，则铜、铁都可继续反应。答案：a 【变式】将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是a硫酸 b氯水 c硝酸锌 d氯化铜答案：c【例2】 一定量的fe和fe2o3的混合物投入250 ml 2 mol/l硝酸溶液中，反应完全后，生成1.12 l no（标况），再向反应后的溶液中加入1mol/lnaoh溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加入的naoh溶液体积最少是（ ）a、450 ml b、500 ml c、400 ml d、不能确定解析： 本题涉及到的反应较多，况且铁最终是以fe (oh)3还是 fe (oh)2形式沉淀，难以确定；硝酸是否过量也不能确定，看来计算很困难。但若从naoh考虑，加入的naoh恰好使铁元素沉淀，溶液为硝酸钠溶液。不难得出： n(naoh)=n(no3-)=n(hno3)-n(no)= 0.25l2 mol/l0.5 mol=0.45mol v(naoh)=0.45l=450 ml答案： a【变式】 在由fe、feo、和fe2o3组成的混合物中加入100ml2mol/l的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448ml气体（标准状况），此时溶液中无fe3+离子，则下列判断正确的是（ ）a混合物里3种物质反应时消耗盐酸的物质的量浓度之比为1:1:3b反应后所得溶液中的fe2+离子与cl-离子的物质的量浓度之比为1:2c混合物里，feo的物质的量无法确定，但fe比fe2o3的物质的量多d混合物里，fe2o3的物质的量无法确定，但fe比feo的物质的量多【例3】下列离子方程式书写正确的是（ ）a向溴化亚铁溶液中通入过量氯气：fe2+2br-+2cl2=fe3+ + br2+ 4cl b三氯化铁溶液跟过量氨水反应 fe3+3nh3h2o = fe(oh)3+3nh4+c硫化亚铁与盐酸反应 +2h+=h2sd过量铁粉与稀hno3反应：fe+4h+no3= fe3+no+2h2o解析： cl2与febr2溶液反应，由于还原性fe2br，cl2应先氧化fe2，待fe2被氧化完全后再氧化br。当cl2少量时，离子方程式为：cl2 +2fe2 =2fe3 +2 cl，当过量时：离子方程式为：3 cl2 +2fe2+4br= 2fe3 +6cl+2br2， 所以a错。铁与稀hno3反应，当fe少量时，离子方程式为： fe+4h+no3= fe3+no+2h2o；当fe过量时，离子方程式为： 3fe+8h+2no3= 3fe2+2no+4h2o，所以d错。c项fes为难溶物，不能拆开写成离子形式。答案： b【变式】下列各组离子一定能大量共存的是a在含大量fe3+的溶液中 nh4+、na+、scn b在强碱性溶液中 na+、k+、 c在c(h+)=1013moll1的溶液中 nh4+、al3+、 、d在ph=1的溶液中 k+、fe2+、答案：b【例4】在铁和氧化铁的混合物15g中加入150ml稀h2so4放出氢气1.68l(标准状况)。当反应停止后，铁和氧化铁均无剩余，且溶液中无fe3+存在。为了中和过量h2so4，并 使fe2+完全转化为fe(oh)2沉淀，共耗用3 mol/l naoh，溶液200ml。求：混合物中铁和氧化铁各多少克?稀h2so4的物质的量浓度为多少? 解析：(1)解：设铁和氧化铁的物质的量分别为x和y，则x56g/mol+y160 g/mol15g由得失电子守恒得，x2y2+1.68l/22.4l/mol2解得：x0.25mol, y0.05mol.即m(fe)0.25mol56g/mol7g, m(fe2o3)0.05mo